(57)【要約】【課題】波長群総数に対する制約を行う場合に、従来に比較してマトリックススイッチの規模を大幅に小さくすることができる光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置を提供する。【解決手段】波長クロスコネクト部ＷＸＣでは、所定数ｙＫＭのドロップ波長群がそれぞれ入力される入力ポートを有し、入力されたその所定数のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長を分波し、その波長をドロップ波長群によらず予め定められた同じ位置の出力ポートから出力する入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM を、備えることから、順序の等しい波長毎に１群内の波長数Ｎ個に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２等を構成することができ、波長クロスコネクト部ＷＸＣのマトリックススイッチの規模およびそれに用いられる光スイッチＰＳの数を大幅に低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力側波長群パスを介してそれぞれ入力された複数組の波長群を波長群単位でルーティングを行って複数の出力側波長群パスへ出力するとともに、該入力された複数組の波長群のうちの所定割合のドロップ波長群をドロップさせ且つ所定割合の加入波長群を加入して前記出力側波長群パスのいずれかから出力させるバンドクロスコネクト部と、前記ドロップされた所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する複数の波長を波長単位でルーティングを行って所定割合の加入波長群を構成する波長クロスコネクト部とを備える光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置であって、
前記波長クロスコネクト部は、
前記所定割合のドロップ波長群がそれぞれ入力される入力ポートを有し、入力された該所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長に分波し、該波長を該ドロップ波長群によらず予め定められた同じ位置の出力ポートから出力する入力側光合波分波器と、
前記異なるドロップ波長群に属する波長が予め定められた同じ位置に入力される入力ポートを有し、該波長を異なる加入波長群毎に異なる出力ポートから出力する出力側光合波分波器と
を、備えることを特徴とする光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項２】
前記入力側光合波分波器は、前記複数の入力側波長群パスの数と同数の入力ポートと、該入力ポートにそれぞれ入力される前記所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数分の出力ポートとを有し、該所定割合のドロップ波長群のうちの互いに異なる波長群が予め定められた互いに異なる入力ポートに入力され、該互いに異なる入力ポートに入力された前記互いに異なる波長群を、該互いに異なる波長群を構成する波長にそれぞれ分波して前記出力ポートから出力させるものであることを特徴とする請求項１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項３】
前記バンドクロスコネクト部から前記波長クロスコネクト部へドロップさせられる複数のドロップ波長群を、前記入力側光合波分波器の数に制限するドロップ波長群数制限器を、該バンドクロスコネクト部と前記波長クロスコネクト部との間に有することを特徴とする請求項１または２の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項４】
前記波長クロスコネクト部は、
前記入力側光合波分波器の出力ポート毎に対応した複数の１×２光スイッチをそれぞれ備え、該入力側光合波分波器と前記波長方路切換用マトリックススイッチとの間で電気レベルへドロップさせる波長の切り換えを行うドロップ波長群波長用光スイッチ、或いは、電気レベルから入力される信号の波長の切り換えを行う加入波長群波長用光スイッチを、含むことを特徴とする請求項３の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項５】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、
前記入力側光合波分波器は、一方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、
該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の１組の出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に出力するものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項６】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、所定数間隔で位置する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、
前記入力側光合波分波器は、一方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、
該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの予め定められた互いに異なる出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する複数組の波長をそれぞれに出力するものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項７】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、
前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、双方向で用いられるアレイ導波路格子を共有し、
該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの予め定められた互いに異なる入力ポートにそれぞれ入力されると、前記出力ポートのうちの該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に出力し、該出力ポートから並列的に出力された波長の組が前記出力ポートのうちの該波長の組が出力されたものを除く予め定められた組を構成する出力ポートに並列的に入力されると、前記入力ポートのうち前記ドロップ波長群が入力されたものを除く予め定められた互いに異なる複数の入力ポートから前記加入波長群をそれぞれ出力するものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項８】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、所定数間隔で位置する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、
前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、双方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの予め定められた互いに異なる出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する複数組の波長をそれぞれに出力し、該出力ポートからそれぞれ出力された複数組の波長が前記出力ポートのうち該複数組の波長が出力されたものを除く予め定められた複数の出力ポートにそれぞれ入力されると、前記入力ポートのうち前記ドロップ波長群が入力されたものを除く予め定められた複数の入力ポートから前記加入波長をそれぞれ出力するものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項９】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、
前記入力側光合波分波器は、前記複数のドロップ波長群が複数の入力ポートに並列的に入力されると１つの出力ポートから択一的に出力させる光スイッチと、一方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを有し、
該周回性アレイ導波路格子は、該光スイッチからの所定のドロップ波長群が入力されると、該入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該順次入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に順次出力するものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項１０】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、
前記入力側光合波分波器は、前記複数のドロップ波長群の中のいずれか１つが１つの入力ポートに択一的に入力されると出力ポートから該ドロップ波長群を分岐して出力させる光カプラと、一方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを有し、
該周回性アレイ導波路格子は、該光カプラからのドロップ波長群が入力されると、該入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該入力されるドロップ波長群を構成する波長の組を並列的に出力するものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項１１】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、
前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、入力ポートから入力された光信号を共通ポートから出力させ、該共通ポートから入力された光信号を出力ポートから出力させる複数のサーキュレータと、双方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを共有し、
該周回性アレイ導波路格子は、前記複数のドロップ波長群のうちの所定のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの予め定められた所定の入力ポートに前記サーキュレータを経由して又は経由しないで入力されると、該入力された所定のドロップ波長群を構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから該所定のドロップ波長群を構成する波長の組を並列的に出力し、前記出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートから出力された前記ドロップ波長群を構成する波長の組が該出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートとは異なる他の予め定められた組を構成する出力ポートから入力されると、前記入力ポートのうち前記所定の入力ポートとは異なる他の入力ポートから所定の加入波長群を出力し、前記出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートを除く他の予め定められた組を構成する出力ポートから前記所定のドロップ波長群を構成する波長の組とは異なる転送すべき情報を運ぶ他の波長の組が並列的に入力されると、前記入力ポートのうち前記所定の入力ポートから他の所定の加入波長群を出力するものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項１２】
前記入力側光合波分波器に入力される波長群は１個に選択されることを特徴とする請求項１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項１３】
前記出力側光合波分波器に入力される波長の組は１個に選択されることを特徴とする請求項１の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パスネットワークの中継ノードとして機能する階層化光パスクロスコネクト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
階層化光パスネットワークでは、所定の通信波長帯のたとえば１００ＧＨｚ毎に分割された複数の波長チャネル(wave channel or light path)にそれぞれ対応する複数の波長の光が合波された波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光すなわち波長群が、複数本のパス( 光ファイバ) を介して複数並列に伝送される。上記光パスネットワークの各中継ノードでは、光ファイバなどにより伝送された上記波長群がそのまま所定の伝送方向の光ファイバへ切り換えられるとともに、その波長群に含まれる波長( チャネル) が必要に応じて分離され且つ再合波された波長群が、所定の伝送方向の光ファイバへ切り換えられる。特許文献１に示される光パスクロスコネクト装置はその一例である。
【０００３】
近年では、通信容量の増加により上記中継ノードを構成する光パスクロスコネクト装置において、入力側の複数の伝送路から入力された複数の波長群或いは波長を出力側の伝送路のうちの所定の伝送路へ直接的にルーティングする方路切換や、入力された複数の波長群或いは波長の一部をドロップさせて所定の方路の他の波長群へ加える( アッド) のための切り換えに用いられるマトリックススイッチの規模が増大しており、装置の規模や価格の観点から、そのマトリックススイッチの規模を可及的に小さくすることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５２６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、たとえば図１２に示すように、Ｋ本の入力側光ファイバを介してそれぞれＫ個の波長群が入力され、バンド( 波長群) クロスコネクト部においてその波長群単位でＫ本の出力側光ファイバへルーティングするとともに、所定のａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｙで、波長単位でルーティングを行うための波長群を波長クロスコネクト部へａｄｄ／ｄｒｏｐさせる一方で、波長クロスコネクト部においてその１つの波長群に含まれるＮ個の波長を分解して波長単位でルーティングを行うとともに、ルータ等が設けられて電気的信号と波長単位の光信号との間の信号変換を行うための電気レイヤ( 電気レベル) ＥＬへ波長を所定のａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｚでａｄｄ／ｄｒｏｐさせるように構成した階層化光パスクロスコネクト装置が提案されている。
【０００６】
上記階層化光パスクロスコネクト装置を構成する上で、波長群レベルＷＢＬから波長レベルＷＬＬへ複数の波長群から波長パスへａｄｄ／ｄｒｏｐさせる割合すなわちａｄｄ／ｄｒｏｐ率を制約する方法としては、複数本のファイバで伝送される複数群の波長群内にそれぞれ含まれる所定の波長群の範囲内で所定のａｄｄ／ｄｒｏｐ率でａｄｄ波長群数をそれぞれ制限する波長群毎の制約と、全波長群の総数内で所定のａｄｄ／ｄｒｏｐ率でａｄｄ波長群数を制限する波長群総数に対する制約とが提案されている。後者の制約の方がネットワーク設計上の自由度が得られる点で望ましいが、それを実現する構成におけるスイッチ規模が極めて大きいという欠点があった。その主たる原因は、波長群を波長パスに分波、或いは逆に波長パスを波長群へ合波するための光合波分波器を、その波長群に対応してそれぞれ設ける必要があり、異なる波長群で共用することが困難であったからである。そのため、従来は、波長群の総数に対する制約を実現するために、波長群クロスコネクト部と波長クロスコネクト部との間でａｄｄ／ｄｒｏｐさせる波長群を選択するための１対の制限器を必要とするとともに、波長クロスコネクト部には、単一のマトリックススイッチを設ける必要があった。
【０００７】
上記波長群クロスコネクト部と波長クロスコネクト部との間に設けられる一対の制限器は、ＫＭ×ｙＫＭのマトリックススイッチから構成され、上記波長クロスコネクト部に設けられる単一のマトリックススイッチは、２ｙＫＭＮ×２ｙＫＭＮのマトリックススイッチから構成される必要がある。このため、その規模が、伝送路を構成する光ファイバ数、１本の光ファイバに含まれる波長群数、１つの波長群に含まれる波長数の増加に伴ってマトリックススイッチの規模が大きくなり、装置の規模が大きく、価格が高くなるという欠点があった。
【０００８】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、波長群総数に対する制約を行う場合に、従来に比較してマトリックススイッチの規模を大幅に小さくすることができる光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、上記従来の階層化光クロスコネクト装置において波長群とそれを構成する波長との間で分波或いは合波に用いられる波長群光合波分波器を、波長群分波側( 入力側) では異なる波長群が入力されると、その入力される波長群によらず同じ組の出力ポートから出力され、波長群合波側( 出力側) では異なる波長群に属する波長が同一の組の入力ポート群に入力されると、その波長群に対応する加入波長群毎に異なる出力ポートから出力されるように構成すると、異なる波長群内における順序の等しい波長毎に分割したマトリックススイッチにより、波長クロスコネクト部の波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができ、その波長クロスコネクト部のマトリックススイッチの規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することができる事実を見い出した。本発明は斯かる知見に基づいて為されたものである。
【００１０】
すなわち、前記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) 複数の入力側波長群パスを介してそれぞれ入力された複数組の波長群を波長群単位でルーティングを行って複数の出力側波長群パスへ出力するとともに、該入力された複数組の波長群のうちの所定割合のドロップ波長群をドロップさせ且つ所定割合の加入波長群を加入して前記出力側波長群パスのいずれかから出力させるバンドクロスコネクト部と、前記ドロップされた所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する複数の波長を波長単位でルーティングを行って所定割合の加入波長群を構成する波長クロスコネクト部とを備える光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置であって、(b) 前記波長クロスコネクト部は、(b-1) 前記所定割合のドロップ波長群がそれぞれ入力される入力ポートを有し、入力された該所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長に分波し、該波長を該ドロップ波長群によらず予め定められた同じ位置の出力ポートから出力する入力側光合波分波器と、(b-2) 前記異なるドロップ波長群に属する波長が予め定められた同じ位置に入力される入力ポートを有し、該波長を異なる加入波長群毎に異なる出力ポートから出力する出力側光合波分波器とを、備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１の発明において、(c) 前記入力側光合波分波器は、前記複数の入力側波長群パスの数と同数の入力ポートと、該入力ポートにそれぞれ入力される前記所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数分の出力ポートとを有し、該所定割合のドロップ波長群のうちの互いに異なる波長群が予め定められた互いに異なる入力ポートに入力され、該互いに異なる入力ポートに入力された前記互いに異なる波長群を、該互いに異なる波長群を構成する波長にそれぞれ分波して前記出力ポートから出力させるものであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１または２の発明において、(d) 前記バンドクロスコネクト部から前記波長クロスコネクト部へドロップさせられる複数のドロップ波長群を、前記入力側光合波分波器の数に制限するドロップ波長群数制限器を、該バンドクロスコネクト部と前記波長クロスコネクト部との間に有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、前記請求項３の発明において、(e) 前記波長クロスコネクト部は、前記入力側光合波分波器の出力ポート毎に対応した複数の１×２光スイッチをそれぞれ備え、該入力側光合波分波器と前記波長方路切換用マトリックススイッチとの間で電気レベルへドロップさせる波長の切り換えを行うドロップ波長群波長用光スイッチ、或いは、電気レベルから入力される信号の波長の切り換えを行う加入波長群波長用光スイッチを、含むことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１乃至４のいずれか１の発明において、(f) 前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、(g) 前記入力側光合波分波器は、一方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の１組の出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に出力するものであることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１乃至４のいずれか１の発明において、(h) 前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、所定数間隔で位置する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、(i) 前記入力側光合波分波器は、一方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの予め定められた互いに異なる出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する複数組の波長をそれぞれに出力するものであることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１乃至４のいずれか１の発明において、(f) 前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、(j）前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、双方向で用いられるアレイ導波路格子を共有し、該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの予め定められた互いに異なる入力ポートにそれぞれ入力されると、前記出力ポートのうちの該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に出力し、該出力ポートから並列的に出力された波長の組が前記出力ポートのうちの該波長の組が出力されたものを除く予め定められた組を構成する出力ポートに並列的に入力されると、前記入力ポートのうち前記ドロップ波長群が入力されたものを除く予め定められた互いに異なる複数の入力ポートから前記加入波長群をそれぞれ出力するものであることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１乃至４のいずれか１の発明において、(h) 前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、所定数間隔で位置する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、(k）前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、双方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの予め定められた互いに異なる出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する複数組の波長をそれぞれに出力し、該出力ポートからそれぞれ出力された複数組の波長が前記出力ポートのうち該複数組の波長が出力されたものを除く予め定められた複数の出力ポートにそれぞれ入力されると、前記入力ポートのうち前記ドロップ波長群が入力されたものを除く予め定められた複数の入力ポートから前記加入波長をそれぞれ出力するものであることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１乃至４のいずれか１の発明において、(f) 前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、(l) 前記入力側光合波分波器は、前記複数のドロップ波長群が複数の入力ポートに並列的に入力されると１つの出力ポートから択一的に出力させる光スイッチと、一方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを有し、該周回性アレイ導波路格子は、該光スイッチからの所定のドロップ波長群が入力されると、該入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該順次入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に順次出力するものであることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１乃至４のいずれか１の発明において、(f) 前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、(m) 前記入力側光合波分波器は、前記複数のドロップ波長群の中のいずれか１つが１つの入力ポートに択一的に入力されると出力ポートから該ドロップ波長群を分岐して出力させる光カプラと、一方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを有し、該周回性アレイ導波路格子は、該光カプラからのドロップ波長群が入力されると、該入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該入力されるドロップ波長群を構成する波長の組を並列的に出力するものであることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１乃至４のいずれか１の発明において、(f) 前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、(n) 前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、入力ポートから入力された光信号を共通ポートから出力させ、該共通ポートから入力された光信号を出力ポートから出力させる複数のサーキュレータと、双方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを共有し、該周回性アレイ導波路格子は、前記複数のドロップ波長群のうちの所定のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの予め定められた所定の入力ポートに前記サーキュレータを経由して又は経由しないで入力されると、該入力された所定のドロップ波長群を構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから該所定のドロップ波長群を構成する波長の組を並列的に出力し、前記出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートから出力された前記ドロップ波長群を構成する波長の組が該出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートとは異なる他の予め定められた組を構成する出力ポートから入力されると、前記入力ポートのうち前記所定の入力ポートとは異なる他の入力ポートから所定の加入波長群を出力し、前記出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートを除く他の予め定められた組を構成する出力ポートから前記所定のドロップ波長群を構成する波長の組とは異なる転送すべき情報を運ぶ他の波長の組が並列的に入力されると、前記入力ポートのうち前記所定の入力ポートから他の所定の加入波長群を出力するものであることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記入力側光合波分波器に入力する波長群が１個に選択されることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１３に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記出力側光合波分波器に入力する波長の組が１個に選択されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記波長クロスコネクト部は、前記所定割合のドロップ波長群がそれぞれ入力される入力ポートを有し、入力された該所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長を分波し、該波長を該ドロップ波長群によらず予め定められた同じ位置の出力ポートから出力する入力側光合波分波器と、前記異なるドロップ波長群に属する波長が予め定められた同じ位置に入力される入力ポートを有し、該波長を異なる加入波長群毎に異なる出力ポートから出力する出力側光合波分波器とを、備えることから、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間では、波長毎に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができ、波長クロスコネクト部のマトリックススイッチの規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することができる。したがって、従来に比較してマトリックススイッチの規模を大幅に小さくすることができる光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が得られる。
【００２４】
請求項２に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記入力側光合波分波器は、前記複数の入力側波長群パスの数と同数の入力ポートと、該入力ポートにそれぞれ入力される前記所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数分の出力ポートとを有し、該所定割合のドロップ波長群のうちの互いに異なる波長群が予め定められた互いに異なる入力ポートに入力され、該互いに異なる入力ポートに入力された前記互いに異なる波長群を、該互いに異なる波長群を構成する波長にそれぞれ分波して前記出力ポートから出力させるものであることから、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間では、その出力ポートから出力された波長毎に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができ、波長クロスコネクト部のマトリックススイッチの規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することができる。
【００２５】
また、請求項３に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記バンドクロスコネクト部から前記波長クロスコネクト部へドロップさせられる複数のドロップ波長群を前記入力側光合波分波器の数に制限するドロップ波長群数制限器を、該バンドクロスコネクト部と前記波長クロスコネクト部との間に有することから、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間で方路切換を行う波長方路切換用マトリックススイッチの規模が一層小さくされる利点がある。
【００２６】
また、請求項４に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記波長クロスコネクト部は、前記入力側光合波分波器の出力ポート毎に対応した複数の１×２光スイッチをそれぞれ有し、該入力側光合波分波器と前記波長方路切換用マトリックススイッチとの間で電気レベルへドロップさせる波長の切り換えを行うドロップ波長群波長用光スイッチ、或いは、電気レベルから入力される信号の波長の切り換えを行う加入波長群波長用光スイッチを、含むことから、一層小規模のドロップ波長群波長／加入波長群波長間マトリックススイッチが得られる。
【００２７】
また、請求項５に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、前記入力側光合波分波器は、一方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の１組の出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に出力するものであることから、その１組の出力ポートにそれぞれアレイ導波路格子をさらに適用することで個々の波長にそれぞれ分波して出力させることができるので、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間では、その出力ポートから出力された波長毎に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができる。
【００２８】
また、請求項６に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、所定数間隔で位置する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、前記入力側光合波分波器は、一方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの予め定められた互いに異なる出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する複数組の波長をそれぞれに出力するものであることから、その出力ポートにそれぞれアレイ導波路格子をさらに適用することで個々の波長にそれぞれ分波して出力させることができるので、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間では、その出力ポートから出力された波長毎に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができる。
【００２９】
また、請求項７に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、双方向で用いられるアレイ導波路格子を共有し、該アレイ導波路格子は、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの予め定められた互いに異なる入力ポートにそれぞれ入力されると、前記出力ポートのうちの該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に出力し、該出力ポートから並列的に出力された波長の組が前記出力ポートのうちの該波長の組が出力されたものを除く予め定められた組を構成する出力ポートに並列的に入力されると、前記入力ポートのうち前記ドロップ波長群が入力されたものを除く予め定められた互いに異なる複数の入力ポートから前記加入波長群をそれぞれ出力するものであることから、上記出力ポートにそれぞれアレイ導波路格子をさらに適用することで個々の波長にそれぞれ分波して出力させることができるので、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間では、その出力ポートから出力された波長毎に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができる。また、入力側光合波分波器および出力側光合波分波器は、双方向で用いられるアレイ導波路格子を共有するので、一層小規模な、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が得られる。
【００３０】
また、請求項８に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、所定数間隔で位置する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、双方向で用いられるアレイ導波路格子を有し、前記所定割合のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、前記出力ポートのうちの予め定められた互いに異なる出力ポートから、該ドロップ波長群をそれぞれ構成する複数組の波長をそれぞれに出力し、該出力ポートからそれぞれ出力された複数組の波長が前記出力ポートのうち該複数組の波長が出力されたものを除く予め定められた複数の出力ポートにそれぞれ入力されると、前記入力ポートのうち前記ドロップ波長群が入力されたものを除く予め定められた複数の入力ポートから前記加入波長をそれぞれ出力するものであることから、上記出力ポートにそれぞれアレイ導波路格子をさらに適用することで個々の波長にそれぞれ分波して出力させることができるので、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間では、その出力ポートから出力された波長毎に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができる。また、入力側光合波分波器および出力側光合波分波器は、双方向で用いられるアレイ導波路格子を共有するので、一層小規模な、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が得られる。
【００３１】
また、請求項９に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、前記入力側光合波分波器は、前記複数のドロップ波長群が複数の入力ポートに並列的に入力されると１つの出力ポートから択一的に出力させる光スイッチと、一方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを有し、該周回性アレイ導波路格子は、該光スイッチからの所定のドロップ波長群が入力されると、該入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該順次入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に順次出力するものであることから、空きポートがなく入力ポート数および出力ポート数の少ないアレイ導波路格子を用いることができ、一層小規模な、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が得られる。
【００３２】
また、請求項１０に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、前記入力側光合波分波器は、前記複数のドロップ波長群の中のいずれか１つが１つの入力ポートに択一的に入力されると出力ポートから該ドロップ波長群を分岐して出力させる光カプラと、一方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを有し、該周回性アレイ導波路格子は、該光カプラからのドロップ波長群が入力されると、該入力されるドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから、該入力されるドロップ波長群を構成する波長の組を並列的に出力するものであることから、空きポートがなく入力ポート数および出力ポート数の少ないアレイ導波路格子を用いることができ、一層小規模な、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が得られる。
【００３３】
また、請求項１１に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、前記入力側光合波分波器および前記出力側光合波分波器は、入力ポートから入力された光信号を共通ポートから出力させ、該共通ポートから入力された光信号を出力ポートから出力させる複数のサーキュレータと、双方向で用いられる周回性アレイ導波路格子とを共有し、該周回性アレイ導波路格子は、前記複数のドロップ波長群のうちの所定のドロップ波長群が前記入力ポートのうちの予め定められた所定の入力ポートに前記サーキュレータを経由して又は経由しないで入力されると、該入力された所定のドロップ波長群を構成する波長数に対応する数の予め定められた組を構成する出力ポートから該所定のドロップ波長群を構成する波長の組を並列的に出力し、前記出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートから出力された前記ドロップ波長群を構成する波長の組が該出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートとは異なる他の予め定められた組を構成する出力ポートから入力されると、前記入力ポートのうち前記所定の入力ポートとは異なる他の入力ポートから所定の加入波長群を出力し、前記出力ポートのうち該予め定められた組を構成する出力ポートを除く他の予め定められた組を構成する出力ポートから前記所定のドロップ波長群を構成する波長の組とは異なる転送すべき情報を運ぶ他の波長の組が並列的に入力されると、前記入力ポートのうち前記所定の入力ポートから他の所定の加入波長群を出力するものであることから、空きポートがなく入力ポート数および出力ポート数の少ないアレイ導波路格子を用いることができ、一層小規模な、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例の光パスネットワークの光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図２】図１の光パスクロスコネクト装置に入力される複数の波長群のうち、１つの波長群を構成する複数の波長の波長軸上の配置を示す連続配置型の波長群を説明する図である。
【図３】図１の光合波分波器に含まれる光パスクロスコネクト装置に入力される複数の波長群のうち、１つの波長群を構成する複数の波長の波長軸上の配置を示す分散配置型の波長群を説明する図である。
【図４】図１の光パスクロスコネクト装置において、波長光合波分波器に含まれるアレイ導波路格子の構成を説明する斜視図である。
【図５】図４のアレイ導波路格子の通常の入出力作動を説明する図である。
【図６】図４のアレイ導波路格子が周回性アレイ導波路格子である場合の入出力作動を説明する図である。
【図７】図１の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器に含まれるアレイ導波路格子に入力された波長群からそれを構成する波長に分波する作動を、連続配置型の３つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図８】図１の光パスクロスコネクト装置において、出力側光合波分波器に含まれるアレイ導波路格子に入力された波長群からそれを構成する波長に分波する作動を、連続配置型の３つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図９】図１の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器に入力された波長群からそれを構成する波長に分波して波長方路切換用マトリックススイッチへ分配する作動を説明する図である。
【図１０】図１の光パスクロスコネクト装置のマトリックススイッチのクロスポイントに用いられる光スイッチの構成の一例を説明する図である。
【図１１】図１の実施例における光パスクロスコネクト装置の入力ファイバ数に対するのクロスポイント数の関係を示す実線を、従来の光パスクロスコネクト装置の入力ファイバ数に対するのクロスポイント数の関係を示す破線と対比して示す図である。
【図１２】図１１の従来の光パスクロスコネクト装置の構成を説明する図である。
【図１３】本発明の他の実施例の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器に含まれるアレイ導波路格子の分波作動を、分散配置型の３つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図１４】本発明の他の実施例の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器および出力側光合波分波器に共用されるアレイ導波路格子による双方向の作動を、連続配置型の３つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図１５】本発明の他の実施例の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器および出力側光合波分波器に共用されるアレイ導波路格子による双方向の作動を、分散配置型の３つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図１６】本発明の他の実施例の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器に含まれる３×１マトリックススイッチおよびアレイ導波路格子の波長作動を、連続配置型の３つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図１７】本発明の他の実施例の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器に含まれる光カプラおよびアレイ導波路格子の波長作動を、連続配置型の３つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図１８】本発明の他の実施例の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器および出力側光合波分波器に共用されるサーキュレータおよびアレイ導波路格子による双方向の作動を、連続配置型の３つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図１９】本発明の他の実施例の光パスクロスコネクト装置を示す図であって、図１に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３５】
図１は、本発明の一実施例の階層化光パスクロスコネクト装置( 以下、光パスクロスコネクト装置という) １０であって、波長群レベルＷＢＬにおいて波長群単位でルーティングするとともに波長レベルＷＬＬにおいて波長単位でルーティングし且つルータ等が設けられて電気的信号と波長単位の光信号との間の信号変換を行うための電気レイヤＥＬとの間の予め設定したａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｚで光信号を授受する２階構成の階層化光パスクロスコネクト装置である。この光パスクロスコネクト装置１０は、光パスネットワークの中継ノードとして配置されるものであり、入力波長群パスとして機能するＫ本の入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKを介してそれぞれ１組ずつ入力されたＫ群( Ｋ組) の波長群ＷＢ11〜ＷＢ1M、ＷＢ21〜ＷＢ2M、・・・ＷＢK1〜ＷＢKMを、波長群単位でルーティングを行ってＫ本の出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・ＦoKへそれぞれ１組ずつ出力するとともに、それら入力されたＫ群の波長群ＷＢ11〜ＷＢ1M、ＷＢ21〜ＷＢ2M、・・・ＷＢK1〜ＷＢKMのうちの所定数すなわち所定割合のドロップ波長群をドロップさせ且つ所定数すなわち所定割合の加入波長群を加入して上記出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・Ｆokのいずれかから出力させるバンドクロスコネクト部ＢＸＣと、予め設定されたｄｒｏｐ／ａｄｄ率ｙ( ０〜１の任意数) でドロップされた所定割合の波長群をそれぞれ構成する複数の波長を波長単位で所定のｄｒｏｐ／ａｄｄ率ｚ( ０〜１の任意数) で電気レベル( 電気レイヤ) ＥＬとの間で切り換えるとともにルーティングを行って所定割合の加入波長群を構成してバンドクロスコネクト部ＢＸＣへ送る波長クロスコネクト部ＷＸＣとを、備える。
【００３６】
本実施例では、所定の通信波長帯のたとえば１００ＧＨｚ毎に分割された複数の波長チャネル(wave channel or light path)にそれぞれ対応するＮ個の複数波長の光が合波されることにより１つの波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光すなわち１つの波長群ＷＢが構成され、その波長群ＷＢがＭ個ずつ各１本の波長群伝送パスすなわち１本の光ファイバ毎に伝送される。すなわち、ＷＢ11〜ＷＢ1M、ＷＢ21〜ＷＢ2M、・・・ＷＢK1〜ＷＢKMが入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKをそれぞれ介して並列に入力され、ルーティングされた新たな波長群ＷＢ11〜ＷＢ1M、ＷＢ21〜ＷＢ2M、・・・ＷＢK1〜ＷＢKMが出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・Ｆokをそれぞれ介して並列に出力される。上記Ｋ、Ｍ、Ｎは整数であり、たとえば、Ｋ＝８、Ｍ＝８、Ｎ＝１２である。
【００３７】
ここで、たとえば波長群Ｂ11に含まれる波長チャネルの波長はλ111 〜λ11N 、波長群Ｂ12に含まれる波長チャネルの波長はλ121 〜λ12N 、波長群Ｂ1Mに含まれる波長チャネルの波長はλ1M1 〜λ1MN 、波長群ＢKMに含まれる波長チャネルの波長はλKM1 〜λKMN となるが、それらの波長たとえばλ121 〜λ12N は、相互に順次連続的に増加するものであってもよいし、分散的なものであってもよい。図２および図３は、各波長群を構成する波長λの構成例を示している。図２の例では、連続する波長のうちから選択された互いに連続する１６波長毎に１つの波長群が設定されている。図３の例では、連続する波長のうちから分散的に選択された１６波長から１つの波長群が設定されている。
【００３８】
上記バンドクロスコネクト部ＢＸＣは、波長群レベルＷＢＬにおいて、各入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKを介してそれぞれ入力された各１群の波長群たとえば波長群ＷＢ11〜ＷＢ1Mから波長群単位でＷＢ11、ＷＢ12、・・ＷＢ1Mへ分波するＫ個の入力側光合波分波器ＡＢ1 〜ＡＢK と、複数すなわちＫ本の入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKと所定数すなわち予め設定されたａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｙで波長レベルＷＬＬへドロップさせられる所定割合のｙＫＭ個のドロップ波長群のパスとの間で切り換えを行うＭ個の波長群ドロップ用マトリックススイッチ( 入力波長群／ドロップ波長群間マトリックススイッチ) ＢＭＳ１と、複数すなわちＫ本の入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKと複数すなわちＫ本の出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・ＦoKとの間で切り換えを行うＭ個の波長群方路切換用マトリックススイッチ( 入力波長群／出力波長群間マトリックススイッチ) ＢＭＳ2 と、上記所定数すなわち予め設定されたａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｙで波長レベルＷＬＬから加入される所定割合のｙＫＭ個の加入波長群と出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・ＦoKとの間で切り換えを行うＭ個の波長群加入用マトリックススイッチ( 加入波長群／出力波長群間マトリックススイッチ) ＢＭＳ３と、上記波長群方路切換用マトリックススイッチＢＭＳ2 および波長群加入用マトリックススイッチＢＭＳ３からそれぞれ出力された波長群をＭ個ずつ合波してＫ群の波長群を各出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・ＦoKへ出力するＫ個の出力側光合波分波器ＢＢ1 〜ＢＢK とを、備えている。
【００３９】
上記Ｋ個の入力側光合波分波器ＡＢ1 〜ＡＢK の出力端子( 出力パス) 数および上記Ｋ個の出力側光合波分波器ＢＢ1 〜ＢＢK の入力端子( 入力パス) 数は、波長群ドロップ用マトリックススイッチＢＭＳ１の数および波長群加入用マトリックススイッチＢＭＳ３の数と同じであり、Ｍ個である。
【００４０】
上記入力側光合波分波器ＡＢ1 〜ＡＢK および出力側光合波分波器ＢＢ1 〜ＢＢK は、逆方向に用いられるが、互いに同様に構成されているので、以下に、入力側光合波分波器ＡＢ1 〜ＡＢK について説明する。各入力側光合波分波器ＡＢ1 〜ＡＢK は、たとえば一般的なアレイ導波路格子ＡＷＧから構成され、各入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKを介して入力された波長群ＷＢ11〜ＷＢ1M、ＷＢ21〜ＷＢ2M、・・・ＷＢK1〜ＷＢKMを波長群単位でＭ個ずつに分波する。Ｍ個の出力端子およびパスから、Ｍ個の波長群ドロップ用マトリックススイッチＢＭＳ１を通してＭ個の波長群方路切換用Ｋ×ＫマトリックススイッチＢＭＳ２へそれぞれ出力する。
【００４１】
上記Ｍ個の波長群ドロップ用マトリックススイッチＢＭＳ１は、ＫＭ個の入力とｙＫＭ個の出力とを有するマトリックススイッチから成るものであり、ＫＭ×ｙＫＭ個のクロスポイント毎にＫＭ×ｙＫＭ個の光スイッチＰＳをそれぞれ備えている。上記Ｍ個の波長群方路切換用マトリックススイッチＢＭＳ２は、Ｋ個の入力とＫ個の出力とを有するマトリックススイッチから成るものであり、Ｋ×Ｋ個のクロスポイント毎にＫ×Ｋ個の光スイッチＰＳをそれぞれ備えている。上記Ｍ個の波長群加入用マトリックススイッチＢＭＳ３は、ｙＫＭ個の入力とＫＭ個の出力とを有するマトリックススイッチから成るものであり、ｙＫＭ×ＫＭ個のクロスポイント毎にｙＫＭ×ＫＭ個の光スイッチＰＳをそれぞれ備えている。
【００４２】
上記波長クロスコネクト部ＷＸＣは、波長群レベルＷＬＬにおいて、バンドクロスコネクト部ＢＸＣから波長クロスコネクト部ＷＸＣへａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｙでドロップされた所定数すなわちｙＫＭ個のドロップ波長群をｙＫＭＮ個の波長へ波長単位で分波する所定割合のｙＫＭ個の入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM と、分波されたｙＫＭＮ個の波長のパスと電気レイヤＥＬへａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｚでドロップさせる所定数すなわちｙｚＫＭＮ個のドロップ波長のパスとの間で切り換えを行うために波長毎に設けられた所定割合のｙＫＭ×波長数Ｎ個の１×２の光スイッチから成る波長ドロップ用マトリックススイッチ( ドロップ波長群波長／ドロップ波長間マトリックススイッチ) ＷＭＳ１と、ｙＫＭ個のドロップ波長群を構成する波長のパスとｙＫＭ個の加入波長群を構成する波長のパスとの間で切り換えを行う波長数Ｎ個の波長方路切換用マトリックススイッチ( ドロップ波長群波長／加入波長群波長間マトリックススイッチ）ＷＭＳ２と、電気レイヤＥＬからのｙｚＫＭＮ個の加入波長のパスと前記所定割合の加入波長群を構成する波長のパスとの間で切り換えを行う波長数Ｎ個の波長加入用マトリックススイッチ( 加入波長／加入波長群波長間マトリックススイッチ) ＷＭＳ３と、上記波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２および波長加入用マトリックススイッチＷＭＳ３からそれぞれ出力された波長をＮ個ずつ合波して複数たとえばｙＫＭ個の加入波長群を出力するｙＫＭ個の出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM とを備えている。
【００４３】
上記ｙＫＭ個の入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM の出力端子( 出力パス) 数および上記ｙＫＭ個の出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM の入力端子( 入力パス) 数は、波長ドロップ用マトリックススイッチＷＭＳ１の数および波長加入用マトリックススイッチＷＭＳ３の数と同じであり、Ｎ個である。
【００４４】
上記入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM および出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM は、逆方向に用いられているが、互いに同様に構成されているので、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM を代表させて以下に説明する。入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM は、ドロップ波長群をそれぞれ構成する複数の波長を、波長毎の群として分割可能に出力するようにたとえばアレイ導波路格子ＡＷＧから構成されている。このようにドロップ波長群をそれぞれ構成する複数の波長が波長毎の群として分割可能に出力されることで、順序の等しい波長毎に分割した波長数Ｎ個の波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２を構成することを可能とし、そのＮ個の波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２の規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することを可能としている。マトリックススイッチの規模は、入力数×出力数であるから、複数個に分割することで、全体としての規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することができる。
【００４５】
上記アレイ導波路格子ＡＷＧは、たとえば図４に示す良く知られたものであり、相互に光路長差を有する複数本のアレイ導波路２０と、入力ポート１６をそれぞれ有する複数本の入力側導波路２２と、その入力側導波路２２とアレイ導波路２０との間に設けられ、入力ポート１６に入力された波長分割多重光ＷＤＭを拡散により分配して複数本のアレイ導波路２０の入力側端部にそれぞれ入力させる入力レンズ導波路２４と、光接続路１８にそれぞれ接続された複数本の出力側導波路２６と、その出力側導波路２６とアレイ導波路２０との間に設けられ、複数本のアレイ導波路２０の出力側端部から出力された波長分割多重光ＷＤＭに含まれる複数の波長チャネル（たとえば１００ＧＨｚずつ相違する中心波長位置が相違する互いに異なる波長の複数の光信号）を複数本のアレイ導波路２０の相互の光路長差に基づく回折により波長毎に個別に分光するとともに出力側導波路２６の端部に集光させることにより予め設定された出力側導波路２６へそれぞれ分波し、別々の分波により１つの出力側導波路２６の端部に集光された光を合波して出力させる出力レンズ導波路２８とを備えている。
【００４６】
上記アレイ導波路格子ＡＷＧは、共通の光ファイバ( パス) で伝送される複数の波長群( 波長多重光) ＷＢを充分な信号強度で波長群単位で分波するようにアレイ導波路２０および出力レンズ導波路２８等が設定されており、他方のアレイ導波路格子ＡＷＧ２では、使用される波長チャネルλ1 乃至λK を充分な信号強度で個別に分光できる充分な分解能を備えるように、アレイ導波路２０および出力レンズ導波路２８等が設計されている。上記アレイ導波路格子ＡＷＧは、波長分割多重光ＷＤＭが少なくとも波長チャネル毎の合波分波に必要な波長の分解能で分波および合波を可能とする性能を有するとともに、図５に示すように、１個の入力ポートに対して入力される波長分割多重光ＷＤＭに含まれる複数の波長チャネルを波長毎に分離する波長分離機能と、複数の入力ポートに対して入力位置が１つずれることにより出力ポートにおいて同じ波長が現れる位置が順次１つずつずれて出力する特性（機能）とを有する。さらに、図６に示すように、入力位置が１つずつずれることによって出力位置が周回的に１つずつずれるようにすることも可能であり、これを波長周回性という。このような入力と出力との関係が可逆的に成立するので、光の伝播方向を逆にすれば波長群光合波器としても機能できる。
【００４７】
本実施例の入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM には、図７に例示されるように作動する第１アレイ導波路格子ＡＷＧ１が含まれる。簡単に説明するために図７では、ドロップ波長群としてたとえば図２に示す連続配置型の３つの波長群ＷＢ１( ＝λ５、λ６、λ７) 、ＷＢ２( ＝λ８、λ９、λ１０) 、ＷＢ３( ＝λ１１、λ１２、λ１３) を用いて、それら波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３を構成する複数の波長λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３が分波される一方向の作動が示されている。すなわち、第１アレイ導波路格子ＡＷＧ１の入力ポート( 入力端子) のうちの相互に２つ置きに離れた互いに異なる入力ポートにそれぞれ入力されると、その出力ポートのうちのその波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数( 図７では各３波長）の予め定められた互いに隣接する共通の１組の出力ポートから、その波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３をそれぞれ構成する波長の組λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３が並列的に出力される。このように１組を構成する３つの出力ポートのうちの第１の出力ポートからλ５、λ８、λ１１が出力され、第２の出力ポートからλ６、λ９、λ１２が出力され、第３の出力ポートからλ７、λ１０、λ１３が出力されると、たとえば図５に示すように作動する第２アレイ導波路格子ＡＷＧ２が用いられて、１つの出力ポートから１個の波長が出力される。結局、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM からはｙＫＭ×Ｎ個の出力ポートから波長出力が行われ、各波長毎に対応して分割されたＮ個の波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２へそれぞれ入力される。
【００４８】
また、図８は、出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM に含まれる第１アレイ導波路格子ＡＷＧ１の作動を、図７と同様に簡単に説明するために、共通の組を構成する３つの入力端子から入力された３組の波長λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３から、３つの波長群ＷＢ１( ＝λ５、λ６、λ７) 、ＷＢ２( ＝λ８、λ９、λ１０) 、ＷＢ３( ＝λ１１、λ１２、λ１３) を合波して異なる出力ポートから出力する作動が示されている。上記入力ポートに入力される３組の波長λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３は、たとえば図５に示すように作動と逆方向に作動する第２アレイ導波路格子ＡＷＧ２が用いられて、異なる入力ポートにそれぞれ入力されたλ５、λ８、λ１１、λ６、λ９、λ１２、λ７、λ１０、λ１３が合波されて１組の共通の３出力ポートから( λ５、λ８、λ１１) 、( λ６、λ９、λ１２) 、( λ７、λ１０、λ１３) がそれぞれ出力される。
【００４９】
図９は、光パスクロスコネクト装置１０において、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM のうち入力側光合波分波器ＡＷ1 を代表させての入出力作動および局部的パスを説明する図である。入力側光合波分波器ＡＷ1 は、複数のドロップ波長群ＷＢ1 、ＷＢ2 、・・・ＷＢM が入力されると、それらにそれぞれ含まれる波長λ1 、波長λ2 、・・・λN が分波されて、第１波長用の方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２、第２波長用の方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２、・・・第Ｎ波長用の方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２へそれぞれ出力される。
【００５０】
本実施例では、ａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｚが１と設定されており、波長ドロップ用マトリックススイッチＷＭＳ１および波長加入用マトリックススイッチＷＭＳ３は、波長毎に分割されることによりｙＫＭＮ個の１×２のマトリックススイッチおよび２×１のマトリックススイッチ，すなわち１×２および２×１の光スイッチＰＳからそれぞれ構成されている。したがって、本実施例の波長ドロップ用マトリックススイッチＷＭＳ１および波長加入用マトリックススイッチＷＭＳ３は、合計で、２ｙＫＭＮ個の個のクロスポイント数すなわち光スイッチＰＳを備えている。
【００５１】
ここで、上記光スイッチＰＳは、たとえば図１０に示すように、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３に至る第１アーム導波路３６と、第２ポートＰ２から第４ポートＰ４に至る第２アーム導波路３８と、それら第１アーム導波路３６および第２アーム導波路３８が相互に接近させられることにより構成された１対の３ｄＢ方向性結合器４０および４２と、それら１対の３ｄＢ方向性結合器４０および４２の間において第１アーム導波路３６および第２アーム導波路３８上に設けられた薄膜ヒータ４４および４６とを備えることにより基本的に構成されている。この光スイッチＰＳでは、上記第１アーム導波路３６および第２アーム導波路３８によってマッハツェンダ干渉計が基本的に構成されており、第１アーム導波路３６および第２アーム導波路３８の光路長差ΔＬが零であるときは、入力光は第１ポートＰ１から第４ポートＰ４へ、或いは第２ポートＰ２から第３ポートＰ３へのクロス経路を経て出力されるが、光路長差ΔＬが半波長であるときは入力光は第１ポートＰ１から第３ポートＰ３へ、或いは第２ポートＰ２から第４ポートＰ４へのバー経路を経て出力される性質があるので、光路差変更器として機能する上記薄膜ヒータ４４および４６で発生させる熱による熱光学効果を用いて行路長差ΔＬを制御することにより、入力信号を第３ポートＰ３または第４ポートＰ４のいずれかから出力されるように制御できるようになっている。すなわち、１入力２出力或いは２入力１出力の光スイッチ（１×２ＳＷ）或いは（２×１ＳＷ）が構成される。
【００５２】
上記光スイッチＰＳは、それを含むマトリックススイッチＷＭＳ１、ＷＭＳ２、ＷＭＳ３を構成する光導波路、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷK および出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷK を構成する複数のアレイ導波路格子ＡＷＧおよびそれらアレイ導波路格子ＡＷＧを相互に接続する光導波路( パス) 、マトリックススイッチＢＭＳ１、ＢＭＳ２、ＢＭＳ３の相互間、それらと入力側光合波分波器ＡＢ1 〜ＡＢK および出力側光合波分波器ＢＢ1 〜ＢＢK との間を接続する光導波路( パス) と共に、たとえば石英若しくはシリコン製の１乃至複数個の基板上において石英系プレーナ光波回路（ＰＬＣ）により一体的なモノリシック構造とされ得る。この場合には、光パスクロスコネクト装置１０が大幅に小型化される。
【００５３】
なお、図１９の実施例に示すように、光パスクロスコネクト装置１０には、バンドクロスコネクト部ＢＸＣから波長クロスコネクト部ＷＸＣへドロップさせられる複数のドロップ波長群を入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM の数に制限するドロップ波長群数制限器ＤＢＲ、および、波長クロスコネクト部ＷＸＣからバンドクロスコネクト部ＢＸＣへ加入する加入波長群数制限器ＡＢＲの少なくとも一方が、必要に応じて備えられる。これらドロップ波長群数制限器ＤＢＲおよび加入波長群数制限器ＡＢＲは、たとえばｙＫＭ×ｙＫＭのマトリックススイッチ或いはＫＭ×ｙＫＭのマトリックススイッチによって同様に構成される。なお、本明細書では、実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
以上のように構成された本実施例の光パスクロスコネクト装置１０では、波長クロスコネクト部ＷＸＣは、所定数ｙＫＭのドロップ波長群がそれぞれ入力される入力ポートを有し、入力されたその所定数のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長を分波し、その波長をドロップ波長群によらず予め定められた同じ位置の出力ポートから出力する入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM と、異なるドロップ波長群に属する波長が予め定められた同じ位置に入力される入力ポートを有し、その波長を異なる加入波長群毎に異なる出力ポートから出力する出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM とを、備えることから、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM と出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM との間では、順序の等しい波長毎に１群内の波長数Ｎ個に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２等を構成することができ、波長クロスコネクト部ＷＸＣのマトリックススイッチの規模およびそれに用いられる光スイッチＰＳの数を大幅に低減することができる。したがって、従来に比較してマトリックススイッチの規模を大幅に小さくすることができる光パスネットワークの光パスクロスコネクト装置１０が得られる。
【００５５】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置１０によれば、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM は、複数の入力側波長群パスの数と同数の入力ポートと、その入力ポートにそれぞれ入力される前記所定数のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数分の出力ポートとを有し、その所定数のドロップ波長群のうちの互いに異なる波長群が予め定められた互いに異なる入力ポートに入力され、その互いに異なる入力ポートに入力された前記互いに異なる波長群を、その互いに異なる波長群を構成する波長にそれぞれ分波して前記出力ポートから出力させるものであることから、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM と出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM との間では、その出力ポートから出力された波長毎に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２を構成することができ、波長クロスコネクト部ＷＸＣのマトリックススイッチの規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することができる。
【００５６】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置１０によれば、バンドクロスコネクト部ＢＸＣから波長クロスコネクト部ＷＸＣへドロップさせられる複数のドロップ波長群を入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM の数に制限するドロップ波長群数制限器ＤＢＲを、バンドクロスコネクト部ＢＸＣと波長クロスコネクト部ＷＸＣとの間に有することから、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM と出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM との間で方路切換を行う波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２の規模が一層小さくされる利点がある。
【００５７】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置１０によれば、波長クロスコネクト部ＷＸＣでは、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM と波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２との間で電気レベルへドロップさせる波長の切り換えを行うドロップ波長群波長／ドロップ波長間マトリックススイッチＷＭＳ１は、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM の出力ポート毎に対応したｙＫＭ個の１×２光スイッチＰＳから構成されていることから、一層小規模のドロップ波長群波長／ドロップ波長間マトリックススイッチＷＭＳ１が得られる。
【００５８】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置１０によれば、Ｋ組の波長群ＷＢ11〜ＷＢ1M、ＷＢ21〜ＷＢ2M、・・・ＷＢK1〜ＷＢKMをそれぞれ構成する複数群の波長は、図２に示すように長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で１群を構成するように順次選択されたものであり、各入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM は、一方向で用いられるアレイ導波路格子ＡＷＧを有し、そのアレイ導波路格子ＡＷＧは、図７に各３波長の３波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３で例示されるように、所定割合のドロップ波長群が入力ポートのうちの互いに異なる入力ポートに入力されると、出力ポートのうちのそのドロップ波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数の１組の出力ポートから、そのドロップ波長群をそれぞれ構成する波長の組を並列的に出力するものであることから、その１組の出力ポートにそれぞれアレイ導波路格子をさらに適用することで個々の波長にそれぞれ分波して出力させることができるので、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間では、その出力ポートから出力された波長毎に分割したＮ個のｙＫＭ×ｙＫＭのマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２を構成することができる。
【００５９】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置１０によれば、バンドクロスコネクト部ＢＸＣが、波長群レベルＷＢＬにおいて、Ｋ本の入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKと所定数すなわち予め設定されたｄｒｏｐ／ａｄｄ率ｙで波長レベルＷＬＬへドロップさせられるｙＫＭ個のドロップ波長群のパスとの間で切り換えを行うＭ個の波長群ドロップ用マトリックススイッチＢＭＳ１と、Ｋ本の入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKとＫ本の出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・ＦoKとの間で切り換えを行うＭ個の波長群方路切換用マトリックススイッチＢＭＳ2 と、上記所定数すなわち予め設定されたｄｒｏｐ／ａｄｄ率ｙで波長レベルＷＬＬから加入されるｙＫＭ個の加入波長群と出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・ＦoKとの間で切り換えを行うＭ個の波長群加入用マトリックススイッチＢＭＳ３とを、備えていることから、波長群レベルＷＢＬにおいて、本来的に不要なｄｒｏｐ( ドロップ) 出力に対するａｄｄ( 加入) 入力に対応するマトリックス領域が解消されて、全体としてマトリックススイッチの規模が大幅に小さくなる。したがって、小型且つ安価な光パスクロスコネクト装置１０が得られる。
【００６０】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置１０では、波長クロスコネクト部ＷＸＣが、Ｎ個の波長毎に、バンドクロスコネクト部ＢＸＣからその波長クロスコネクト部ＷＸＣへドロップされた所定数のドロップ波長群を構成するｙＫＭ個の波長のパスと電気レイヤＥＬへドロップさせる所定数ｙｚＫＭ個のドロップ波長のパスとの間で切り換えを行うＮ個の波長ドロップ用マトリックススイッチ（ドロップ波長群波長／ドロップ波長間マトリックススイッチ）ＷＭＳ１と、Ｎ個の波長毎に、所定数ｙｚＫＭ個のドロップ波長群を構成する波長のパスとその所定数ｙｚＫＭ個の加入波長群を構成する波長のパスとの間で切り換えを行うＮ個の波長方路切換用マトリックススイッチ( ドロップ波長群波長／加入波長群波長間マトリックススイッチ) ＷＭＳ２と、Ｎ個の波長毎に、電気レイヤＥＬからの所定数ｙｚＫＭ個の加入波長のパスと前記所定数の加入波長群を構成する波長のパスとの間で切り換えを行うＮ個の波長加入用マトリックススイッチ（加入波長／加入波長群波長間マトリックススイッチ）ＷＭＳ３とを、含むことから、波長レベルＷＬＬにおいて、本来的に不要なｄｒｏｐ( ドロップ波長群) 出力に対するａｄｄ( 加入波長群) 入力に対応するマトリックス領域が解消されて、全体としてマトリックススイッチの規模が一層小型な光パスクロスコネクト装置が得られる。
【００６１】
図１１は、本実施例の光パスクロスコネクト装置１０におけるマトリックススイッチの減縮効果を説明する図である。図１１では、波長レベルＷＬＬの波長クロスコネクト部ＷＸＣにおける、波長ドロップ用マトリックススイッチＷＭＳ１、波長方路切換用マトリックススイッチＷＭＳ２、および波長加入用マトリックススイッチＷＭＳ３の個数が１波長群内の波長数Ｎ個である本実施例１に示される光パスクロスコネクト装置１０の場合を実線で示し、それと同じルーティング条件下で図１２に示す従来の光パスクロスコネクト装置を用いた場合を破線で示している。図１１において、入力ファイバの本数と光パスクロスコネクト装置の全体としてのマトリックススイッチのクロスポイント数との関係が示されているが、実線で示される実施例の光パスクロスコネクト装置は、図１２の従来の光パスクロスコネクト装置と比較して、約９６％も削減される。
【００６２】
図１２は、従来の光パスクロスコネクト装置の要部構成を示す概念図である。図１２に示す従来の光パスクロスコネクト装置には、図１に示す光パスクロスコネクト装置１０と同様の機能である部分の符号と同じ符号を付してあるが、バンドクロスコネクト部ＢＸＣにおいて、Ｋ本の入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKおよび出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・ＦoKに対応して設けられているＫ個の波長群切換用マトリックススイッチＢＭＳが方路切換とａｄｄ／ｄｒｏｐ切換とが分離されておらず一体である点、波長クロスコネクト部ＷＸＣにおいて、Ｍ個の波長切換用マトリックススイッチＷＭＳが方路切換とａｄｄ／ｄｒｏｐ切換とが分離されておらず一体である点で、相違する。それらＭ個の波長群切換用マトリックススイッチＢＭＳおよび１個の波長切換用マトリックススイッチＷＭＳは、入力数( 入力波長群数または波長数＋アッド波長群数または波長数) ×出力数( 出力波長群数または波長数＋加入( ドロップ) 波長群数または波長数) という大きさとなる。このため、波長クロスコネクト部ＷＸＣにおいて波長方路切換用マトリックススイッチが１群内の波長数Ｎに分割されておらず、規模が大きくなっている。また、本来的に( アッド波長群数または波長数) ×( 加入( ドロップ) 波長群数または波長数) という不要な領域が含まれることになり、その分がＭ個の波長群切換用マトリックススイッチＢＭＳおよび１個の波長切換用マトリックススイッチＷＭＳ大きくしている。
【実施例２】
【００６３】
図１３は、本発明の他の実施例において入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM にそれぞれ含まれるアレイ導波路格子ＡＷＧの作動を説明する図であって、図７に相当する図である。図１３のアレイ導波路格子ＡＷＧでは、一方向で用いられ且つ３波長群を用いて説明されている点で図７のアレイ導波路格子ＡＷＧと同様ではあるが、たとえば図３に示す分散配置型の３つの波長群ＷＢ１( ＝λ５、λ８、λ１１) 、ＷＢ２( ＝λ６、λ９、λ１２) 、ＷＢ３( ＝λ７、λ１０、λ１３) が、それら波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３を構成する複数の波長λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３に分波される作動が示されている。本実施例のアレイ導波路格子ＡＷＧでは、入力される３つの波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３が複数の入力ポートのうちの互いに離れた３入力ポートに入力されると、複数の出力ポートのうちの互いに隣接した１組の３出力ポートから、波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３をそれぞれ構成する波長の組λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３が並列的に出力される点で、図７のアレイ導波路格子ＡＷＧと相違している。本実施例においては、分散配置型の波長群が用いられて、前述の実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００６４】
図１４は、本発明の他の実施例において入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM および出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM に共用される双方向に用いられるアレイ導波路格子ＡＷＧの作動を説明する図であって、機能的には図７および図８に相当する図である。本実施例のアレイ導波路格子ＡＷＧでは、図２に示す連続配置型の３つの波長群ＷＢ１( ＝λ５、λ６、λ７) 、ＷＢ２( ＝λ８、λ９、λ１０) 、ＷＢ３( ＝λ１１、λ１２、λ１３) を用いて説明されている点で図７のアレイ導波路格子ＡＷＧと同様ではあるが、双方向に用いられている点で、相違する。図１４のアレイ導波路格子ＡＷＧによれば、複数の入力ポートのうちの相互に２つ置きに離れた互いに異なる予め定められた３つの入力ポートにそれぞれ波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３が入力されると、その出力ポートのうちのその波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数( 本実施例では３）の予め定められた互いに隣接する共通の１組の出力ポートから、その波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３をそれぞれ構成する波長の組λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３が並列的に出力される。同時に、複数の出力ポートのうち上記１組の出力ポート以外の予め定められた１組の出力ポートから波長の組λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３が並列的に入力されると、複数の入力ポートのうち上記予め定められた相互に２つ置きに離れた互いに異なる３つの入力ポートとは異なる、同様に相互に２つ置きに離れた互いに異なる３つの入力ポートから、３つの波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３をそれぞれ出力される。本実施例においては、実施例１と同様の効果が得られるのに加えて、アレイ導波路格子ＡＷＧが双方向に用いられることで入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM および出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM により共用されるので、光パスクロスコネクト装置１０が一層小型となる。
【実施例４】
【００６５】
図１５は、本発明の他の実施例において、入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM および出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM に共用される双方向に用いられるアレイ導波路格子ＡＷＧの作動を説明する図である。本実施例のアレイ導波路格子ＡＷＧでは、図１４のアレイ導波路格子ＡＷＧに対して、双方向に用いられている点で共通するが、たとえば図３に示す分散配置型の３つの波長群ＷＢ１( ＝λ５、λ８、λ１１) 、ＷＢ２( ＝λ６、λ９、λ１２) 、ＷＢ３( ＝λ７、λ１０、λ１３) を用いて説明されている点で、相違する。図１５のアレイ導波路格子ＡＷＧによれば、複数の入力ポートのうち予め定められた互いに隣接する共通の１組の３出力ポートからそれぞれ波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３が入力されると、出力ポートのうちの相互に２つ置きに離れた互いに異なる予め定められた３つの出力ポートからその波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３をそれぞれ構成する波長の組λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３が並列的に出力される。同時に、複数の出力ポートのうち上記相互に２つ置きに離れた互いに異なる予め定められた３つの出力ポート以外の相互に２つ置きに離れた互いに異なる予め定められた３つの出力ポートに波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３を構成する複数の波長λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３がそれぞれ入力されると、複数の出力ポートのうち上記予め定められた互いに隣接する共通の１組の３出力ポート以外の互いに隣接する共通の１組の３出力ポートから、波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３がそれぞれ出力される。本実施例によれば、分散配置型の波長群が用いられても、実施例１と同様の効果が得られるのに加えて、アレイ導波路格子ＡＷＧが双方向に用いられることで入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM および出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM により共用されるので、光パスクロスコネクト装置１０が一層小型となる。
【実施例５】
【００６６】
図１６は、本発明の他の実施例において入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM にそれぞれ含まれる３×１の光スイッチＰＳおよび周回性アレイ導波路格子（Cyclic Array Waveguide Grating） ＣＡＷＧの作動を説明する図であって、機能的には図７に相当する図である。本実施例の３×１光スイッチＰＳおよび周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧでは、一方向で用いられ且つ連続配置型の３波長群を用いて説明されている点で図７のアレイ導波路格子ＡＷＧと同様である。図１６において、３×１光スイッチＰＳでは、入力されたＷＢ１( ＝λ１、λ２、λ３) 、ＷＢ２( ＝λ４、λ５、λ６) 、ＷＢ３( ＝λ７、λ８、λ９) が択一的に順次出力され、周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧの１つの入力ポートへ択一的に順次入力される。周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧでは、１つの入力ポートへ順次入力された波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３がそれぞれ分波され、予め定められた互いに隣接する１組の出力ポートから１組を構成する波長λ１〜λ３、λ４〜λ６、λ７〜λ９が並列的に順次出力される。本実施例によれば、空きポートがなく入力ポート数および出力ポート数の少ない周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧを用いることができ、一層小規模な、光パスネットワークの光パスクロスコネクト装置１０が得られる。
【実施例６】
【００６７】
図１７は、本発明の他の実施例において入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM にそれぞれ含まれる光カプラＣＰおよび周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧの作動を説明する図であって、機能的には図７に相当する図である。本実施例の光カプラＣＰおよび周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧでは、一方向で用いられ且つ連続配置型の３波長群を用いて説明されている点で図７のアレイ導波路格子ＡＷＧと同様である。図１７において、光カプラＣＰでは、択一的に順次入力されたＷＢ１( ＝λ１、λ２、λ３) 、ＷＢ２( ＝λ４、λ５、λ６) 、ＷＢ３( ＝λ７、λ８、λ９) が順次出力され、周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧの１つの入力ポートへ択一的に順次入力される。周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧでは、１つの入力ポートへ順次入力された波長群ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３がそれぞれ分波され、予め定められた互いに隣接する１組の出力ポートから１組を構成する波長λ１〜λ３、λ４〜λ６、λ７〜λ９が並列的に順次出力される。本実施例によれば、空きポートがなく入力ポート数および出力ポート数の少ない周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧを用いることができ、一層小規模な、光パスネットワークの光パスクロスコネクト装置１０が得られる。
【実施例７】
【００６８】
図１８は、本発明の他の実施例において入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM および出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM に共用される双方向に用いられる一対のサーキュレータＣＲ１、ＣＲ２および周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧの作動を説明する図である。本実施例のサーキュレータＣＲ１、ＣＲ２および周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧでは、図１６および図１７の実施例に対して、連続配置型の３波長群ＷＢ１( ＝λ５〜λ７) 、ＷＢ２( ＝λ８〜λ１０) 、ＷＢ３( ＝λ１１〜λ１３) を用いて説明されている点で共通するが、双方向に用いられている点で、相違する。図１８の一対のサーキュレータＣＲ１、ＣＲ２および周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧにおいて、周回性アレイ導波路格子ＣＡＷＧの複数の入力ポートのうち予め定められた２つ置きの３入力ポートに、ドロップ波長群に対応する波長群ＷＢ１がサーキュレータＣＲ１を介して、ＷＢ２がサーキュレータＣＲ２を介して、ＷＢ３が直接にそれぞれ入力されると、複数の出力ポートのうち予め定められた互いに隣接する共通の１組の３出力ポートから、複数組の波長λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３がそれぞれ並列的に出力される。同時に、複数の出力ポートのうち上記予め定められた互いに隣接する共通の１組の３出力ポート以外の予め定められた互いに隣接する共通の１組の３出力ポートへ複数組の波長λ５〜λ７、λ８〜λ１０、λ１１〜λ１３がそれぞれ並列的に入力されると、上記複数の入力ポートのうちＷＢ２が入力された入力ポートに隣接する入力ポート、ＷＢ１がサーキュレータＣＲ１を介して入力された入力ポート、ＷＢ２がサーキュレータＣＲ２を介して入力された入力ポートから、波長群( 加入波長群) ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＢ３が出力される。波長群ＷＢ２、ＷＢ３が出力される２つの入力ポートにはサーキュレータＣＲ１およびサーキュレータＣＲ２が接続されているので、それらサーキュレータＣＲ１によって入力側の波長群ＷＢ１と出力側ＷＢ２のパスが分離され、サーキュレータＣＲ２によって入力側の波長群ＷＢ２と出力側ＷＢ３のパスが分離される。本実施例によれば、連続配置型の波長群が用いられて、実施例１と同様の効果が得られるのに加えて、アレイ導波路格子ＡＷＧが双方向に用いられることで入力側光合波分波器ＡＷ1 〜ＡＷyKM および出力側光合波分波器ＢＷ1 〜ＢＷyKM により共用されるので、光パスクロスコネクト装置１０が一層小型となる。
【００６９】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７０】
たとえば、前述の実施例の光パスクロスコネクト装置１０は、波長群レベルＷＢＬおよび波長レベルＷＬＬで波長群単位および波長単位でそれぞれクロスコネクトを行う階層化( ２階層) 構成の光パスクロスコネクト装置であったが、３階層以上に構成されたものであっても適用される。
【００７１】
また、前述の光パスクロスコネクト装置１０において、入力側光ファイバＦi1、Ｆi2、・・・ＦiKおよび出力側光ファイバＦo1、Ｆo2、・・・ＦoKの本数Ｋ、１本の光ファイバにより伝送される波長群数Ｍ、１個の波長群に含まれる波長数Ｎ、波長群レベルＷＢＬと波長レベルＷＬＬとの間のａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｙ、波長レベルＷＬＬと電気レベルＥＬとの間のａｄｄ／ｄｒｏｐ率ｚは、必要に応じて種々変更され得るものである。
【００７２】
また、前述の実施例の波長クロスコネクト部ＷＸＣに設けられた波長ドロップ用マトリックススイッチＷＭＳ１は、Ｎ個の１×２光スイッチＰＳから構成されていたが、ｙＫＭＮ個の入力とｙｚＫＭＮ個の出力とを有するマトリックススイッチから成るものであってもよい。
【００７３】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【符号の説明】
【００７４】
１０：光パスクロスコネクト装置( 階層化光パスクロスコネクト装置)
Ｆi1、Ｆi2、・・・ＦiK：入力側光ファイバ( 入力側波長群パス)
Ｆo1、Ｆo2、・・・ＦoK：出力側光ファイバ( 出力側波長群パス)
ＢＸＣ：バンドクロスコネクト部
ＷＸＣ：波長クロスコネクト部
ＡＷ1 〜ＡＷyKM ：入力側光合波分波器
ＢＷ1 〜ＢＷyKM ：出力側光合波分波器
ＰＳ：光スイッチ
ＡＷＧ：アレイ導波路格子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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